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Autor Tópico: Que regras devemos ter em conta no desenho duma PCB?  (Lida 23147 vezes)

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Offline Njay

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Re: Que regras devemos ter em conta no desenho duma PCB?
« Responder #15 em: 27 de Janeiro de 2017, 00:46 »
O mundo dos sistemas embebidos (embarcados, embora eu até ache que embebidos serve perfeitamente) vai muito além do AVRzito ou dos ARM mais pequenitos numa plaquita de 8x6cm. Há sistemas por esse mundo fora que controlam placas de hardware de 27x27cm a 56x27cm (algumas com uma série de "placas-filha") montadas em sistemas com racks destas placas, em vários modelos diferentes. Nestes sistemas as placas têm meia dúzia de engenheiros de hw e incluem, além do módulo com um SoC a correr linux ou VxWorks ou até (antigamente) coisas como Solaris, CPLDs e FPGAs. O software do "main controller" em cada placa é desenvolvido por dezenas de pessoas*, com malta a mexer desde o software de boot até software em C++ altamente orientado a objectos. O routing destas placas era feito por pessoal especializado só em layout. O PCB (até 32 camadas) representa mais de metade do preço total da placa montada (milhares de componentes, com muito componente xpto), excepto o módulo que menciono a seguir (vários milhares de €).

Muitas destas placas têm montadas módulos de 8x10cm com 300 pinos que são por si só sistemas embebidos, por exemplo com DSPs, com hardware concebido por 2 engenheiros e software por outros 2 engenheiros.

Alguns dos racks destes sistemas têm uma "gaveta" com ventoinhas controladas por microprocessador, que implementa comunicação e algoritmos "especiais de corrida" no controlo das ventoinhas. Estas gavetas são o sistema embebido mais pequeno nestes sistemas, e é desenvolvido por 2 engenheiros, 1 de hw e outro de sw.

É muito raro haver pessoas que tenham conhecimentos suficientes de hw e de sw para desenvolver até o sub-sistema mais simples das ventoinhas. Mais facilmente um eng de hw escrevia o sw para a gaveta do que um de sw escrevia o hw. A verdade é que o hw destas gavetas não é assim tão simples, e é preciso ter conhecimentos sólidos e sérios de eletrónica para fazer o trabalho; isto não é um brinquedo com um arduino, e é preciso perceber de integridade de sinal, de EMI, etc etc. Isto não é para um ambiente industrial mas os requisitos são similares, e a disponibilidade tem que andar lá nos altos dos píncaros dos 99 e tal %. E os "gajos bons" em eletrónica não gostam de software (e muitas vezes fazem código que dá vómitos :P) e vice-versa, portanto a este nível é melhor dar a cada um trabalho na sua especialidade. Agora, é essencial que o gajo de hw perceba alguma coisa de sw e vice-versa, e quanto mais assim for, melhor será o resultado final.

Há, e ainda há engenheiros mecânicos ao barulho, não só para a parte mecânica pura mas também para a parte térmica.

* Por exemplo, eu e mais 2 pessoas trabalhámos mais de 6 meses a tempo inteiro só numa versão de um driver de Linux para um dos chips que havia em 3 modelos de placas, e não foi de raiz. Ao todo estivemos os 3 a trabalhar neste driver a tempo inteiro durante mais de 2 anos.

update: corrigido tamanho das placas
« Última modificação: 27 de Janeiro de 2017, 12:21 por Njay »

Offline senso

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Re: Que regras devemos ter em conta no desenho duma PCB?
« Responder #16 em: 27 de Janeiro de 2017, 01:09 »
E que coisa era essa?
Rack de telecomunicações?

E sim, sistemas embedidos não é só micro-controladores a piscar leds, á por ai teardowns de antigos servidores Sun com pcb's de 2-3cm de espessura com daughters boards até mais não, e obviamente que não é feito só por uma pessoa.
« Última modificação: 27 de Janeiro de 2017, 01:11 por senso »
Avr fanboy

Offline Njay

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Re: Que regras devemos ter em conta no desenho duma PCB?
« Responder #17 em: 27 de Janeiro de 2017, 11:33 »
Sim, sistemas de telecomunicações (fibra óptica).

Bom, isto era só para mostrar que nem tudo o que é "sistema embebido" pode ser feito só por 1 gajo :)

Já agora, e para ilustrar a necessidade de ter gajos de sw que percebam alguma coisa de hw (essencialmente do ponto de vista conceptual), uma boa fatia do pessoal que faz sw nesses sistemas são engenheiros electrotécnicos. Pelo que conheço, aqui em Pt a maior parte dos eng. electrotécnicos estão a fazer sw.

Em 2 sítios onde trabalhei havia um técnico no departamento de hw/laboratório, um gajo que não é licenciado mas que tem skills de electrónica, faz uma série de trabalho que não envolve participação no desenvolvimento dos projectos, coisas como re-work de placas, montagem de pequenos dispositivos, alguns testes, etc etc, coisas para as quais não é preciso um eng ou que é melhor não deixar nas mãos dum eng :) (pode parecer estranho para quem está de fora mas "saber soldar" não é uma skill necessária para se tirar uma licenciatura em eletrotécnia).
« Última modificação: 27 de Janeiro de 2017, 11:49 por Njay »

Offline LVirtual

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Re: Que regras devemos ter em conta no desenho duma PCB?
« Responder #18 em: 27 de Janeiro de 2017, 12:52 »
Citar
Em 2 sítios onde trabalhei havia um técnico no departamento de hw/laboratório, um gajo que não é licenciado mas que tem skills de electrónica, faz uma série de trabalho que não envolve participação no desenvolvimento dos projectos, coisas como re-work de placas, montagem de pequenos dispositivos, alguns testes, etc etc, coisas para as quais não é preciso um eng ou que é melhor não deixar nas mãos dum eng :) (pode parecer estranho para quem está de fora mas "saber soldar" não é uma skill necessária para se tirar uma licenciatura em eletrotécnia).

esse era exactamente o trabalho que eu fiz nos ultimos 12 anos e que quero continuar a fazer por conta propria agora. ;)

Para alem de saber desenhar pcb's e de conseguir entender o firmware ao ponto de conseguir encontrar bugs. (em termos de desenvolvimento de software, a minha area de eleiçao é o visual basic. nao sei programar em C para fazer firmware mas sei lê-lo suficientemente bem). Bem como tambem tenho formaçao pratica e teorica em mecanica e nao só.
Realmente saber soldar nao faz parte das competencias dum engenheiro. ;)
bastava ver o meu ex-patrao a soldar e ele é engenheiro electrotecino do IST ja com uns 40 anos de profissional... :)
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Offline brunus

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Re: Que regras devemos ter em conta no desenho duma PCB?
« Responder #19 em: 23 de Julho de 2017, 03:51 »
Que softwares de PCBs gratuitos sugerem para desenhar PCBs circulares com os componentes em array circular ou cuja a disponição dos elementos também não seja com entre rotações de 90graus e seja segundo uma posição exacta e não feita a olho seguindo uma grelha e a contar espacinhos cada vez que se quer colocar o proximo led à aquela disposição exacta?


Isto não se faz no EagleCAD nem num KICAD, ou faz-se?

Ou haverá maneira de desenhar um layout de uma PCB num software CAD e depois conseguir exportar as layers e furação nos ficheiros Gerbers?

Offline LVirtual

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Re: Que regras devemos ter em conta no desenho duma PCB?
« Responder #20 em: 23 de Julho de 2017, 10:20 »
Alguns softwares mais avançados devem poder dispor componentes em circulo.
Os que tenho ainda nao encontrei essa funcionalidade, mas permitem posicionar os componentes
em qualquer angulo.

Mas todos os que conheco permitem desenhar circulos em qualquer layer.
Eventualmente teras que posicionar depois os componentes a "olhómetro" ou entao
desenhas primeiro a imagem final num programa de desenho com sistema de coordenadas
em decimos de polegadas e depois transcreves essas coordenadas para o desenho do pcb.

Nao é muito pratico nem rapido mas é eficaz. ;)
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Offline beirao

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Re: Que regras devemos ter em conta no desenho duma PCB?
« Responder #21 em: 23 de Julho de 2017, 10:57 »
No KiCAD podes definir a posição x,y e a rotação do componente.

Podes importar ficheiros dxf, pelo que podes desenhar isso num software CAD e depois importar para o KiCAD. Tens é que depois fazer à unha todo o trabalho de colocar o componente no sítio certo (usando as coordenadas do desenho dxf)
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Offline KammutierSpule

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Re: Que regras devemos ter em conta no desenho duma PCB?
« Responder #22 em: 23 de Julho de 2017, 13:04 »
Que softwares de PCBs gratuitos sugerem para desenhar PCBs circulares com os componentes em array circular
Isto não se faz no EagleCAD nem num KICAD, ou faz-se?

O KiCad tem na versao de desenvolvimento (podes instalar as Nightly builds) uma tool para fazer placement de arrays.
Fui verificar agora e tem la uma opção de arrays circulares.
Experimentei e penso que dá para o que queres, tem várias opções a explorar.

Se fores mais hardcore, podes usar Python
https://forum.kicad.info/t/python-scripting-example-studio-clock/5387/13

Offline beirao

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Re: Que regras devemos ter em conta no desenho duma PCB?
« Responder #23 em: 23 de Julho de 2017, 13:27 »
Mas para fazer placement de arrays de pads ou de componentes?
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Offline senso

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Re: Que regras devemos ter em conta no desenho duma PCB?
« Responder #24 em: 23 de Julho de 2017, 13:59 »
Estás-te a explicar mal...
Tu queres é coordenadas polares, mas a necessidade para tal é zero..
A unica coisa circular é os leds, e facilmente calculas a posição deles num circulo espaçados X graus(conforme o numero de leds que tens), e metes cada led na respectiva coordenada, nada mais precisa de estar em coordenadas polares, só se for para encher o olho.
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Offline KammutierSpule

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Re: Que regras devemos ter em conta no desenho duma PCB?
« Responder #25 em: 23 de Julho de 2017, 14:03 »
Mas para fazer placement de arrays de pads ou de componentes?

Verifiquei agora, dá para fazer das duas coisas.
No mode de edição do PCB o array é de componentes, no modo de edição do footprint o array é de pads.
Basta selecionar o componente / PAD e ele cria o array baseado nesse.

Offline beirao

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Re: Que regras devemos ter em conta no desenho duma PCB?
« Responder #26 em: 23 de Julho de 2017, 17:41 »
Interessante isso! Tenho de explorar!
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Offline brunus

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Re: Que regras devemos ter em conta no desenho duma PCB?
« Responder #27 em: 26 de Julho de 2017, 23:39 »
Alguns softwares mais avançados devem poder dispor componentes em circulo.
Os que tenho ainda nao encontrei essa funcionalidade, mas permitem posicionar os componentes
em qualquer ângulo.
softwares avançados = softwares pagos?
Qual o software que permite posicionar os componentes em qualquer ângulo? posicionar um a um ou tem algum automatismo para posicionar logo um grupo deles?

Citar
Mas todos os que conheço permitem desenhar círculos em qualquer layer.
Não quero desenhar círculos, quero posicionar componentes em circulo, p. exe.:.
Citar
Eventualmente teras que posicionar depois os componentes a "olhómetro" ou então
desenhas primeiro a imagem final num programa de desenho com sistema de coordenadas
em décimos de polegadas e depois transcreves essas coordenadas para o desenho do pcb.
A ideia era mesmo não ter de recorrer ao olhometro e nao ter de andar a fazer cálculos para cada ângulo diferente para colocar 20 componentes radialmente com um espaçamento repetido ou em varios círculos concêntricos onde no próximo circulo já teriam de estar em posicionamentos interscalares..p.ex.
Não entendi como posso importar um sistema de coordenadas e depois posicionar os componentes nestas intersecções/coordenadas ou pontos pré feitos num programa CAD? E permitiria interagir e dizer para o componente ir para a intersecção da estrutura/pontos importada ou seria apenas uma imagem e posicionamento sobre a imagem e sempre a olhometro?

Citar
Nao é muito pratico nem rapido mas é eficaz. ;)
Pois, pelo que entendi acaba por ser mais facil desenhar directamente o layout da PCB no autocad, só teria de criar os pinouts para cada componente diferente, do que andar a inventar num software onde a mecânica ou as funções não estão direcionadas para este tipo de desenho.

Não sei se me fiz entender, também nao tenho grande conhecimentos e manuseio em programas de desenho de PCBs, apenas no eagleCAD e mal. Se tivesse já alguma pedalada, podia experimentar outros com mais facilidade. Como estou mais familiarizado com a mecânica que existe nos softwares de desenho CAD, acho que uma mecânica do género, só mesmo como auxiliar acho que ajudava pelo menos no posicionamento dos componentes.

E não se trata de fazer PCB bonitas, referi uma PCB de LEDs smds onde o importante só seria a parte dos LEDs, mas também teria de ver com a varias necessidades e funcionalidades onde é importante ter os componentes numa disposição radial, sequencial, intercalar, com espaçamentos bem definidos, não só para LEDs, mas também bobinas, sensores, conectores, headers.
Já tive a necessidade de desenhar o layout de uma régua de LEDs, onde so precisaria de desenhar 5 componentes com um espaçamento, posicionamento bem definido às décimas de milímetro e repetir esta sequencia por 20 vezes e que coubesse numa PCB de comprimento pré-definido. Já foi dose tentar descobrir qual seria o espaçamento de cada componente para tentar posicionar os 100 componentes e posicionar 5 componentes ao milímetro, quanto mais repetir o trabalho mais 19x5 vezes. Com uma mecânica semelhante aos programas de CAD, não precisaria de recorrer ao olhómetro e ao posicionamento individual de cada componente. Até podia fazer o layout da PCB no autocad e nao me levaria mais de 10minutos, mas o problema depois era obter os gerbers files para ter a PCB em ficheiros de fabrico.

Estás-te a explicar mal...
Tu queres é coordenadas polares, mas a necessidade para tal é zero..
A única coisa circular é os LEDs, e facilmente calculas a posição deles num circulo espaçados X graus(conforme o numero de LEDs que tens), e metes cada led na respectiva coordenada, nada mais precisa de estar em coordenadas polares, só se for para encher o olho.
Eu expliquei-me da melhor maneira que consegui ou talvez não me fiz entender, se calhar não existe tal necessidade porque haverá alguma maneira de realizar as coisas de alguma maneira mais fácil mas que não consegui detectar ou que exista nos programas gratuitos.
E não é uma questão de encher o olho Às vezes ha necessidade mesmo de fazer as PCB noutras formas que nao o standard bem como a disposição diferente dos de certos componentes que não é só para os LEDs, dei o exemplo da PCB de uma lâmpada de LEDs porque era um exemplo mais comum e porque é um caso que tenho agora em mãos.
E não só para os componentes, também para as pistas, vias e pads.

[color]e facilmente calculas a posição deles num circulo espaçados X graus (conforme o numero de leds que tens)[/color] sim, mas eu não disse que tinha dificuldades em  fazer cálculos, mas posso querer projectar o circuito no acto do desenho consoante os espaço disponível ou disposição requerida, maximizando o espaço. Uma PCB pode-se desenhar/projectar por outra ordem de passos ou de mecânica menos standard ou com outros requisitos de podem pesar mais nesta PCB que pesaria noutra PCB. 

Não entendi que softwares usas ou como executas posicionamentos sem a necessidade de coordenadas polares ou como desenhas as pistas sem ser só por segmentos de rectas.

No KiCAD podes definir a posição x,y e a rotação do componente.

Podes importar ficheiros dxf, pelo que podes desenhar isso num software CAD e depois importar para o KiCAD. Tens é que depois fazer à unha todo o trabalho de colocar o componente no sítio certo (usando as coordenadas do desenho dxf)
Seria sempre à olhometro porque não podia dizer, colocar este componente na interseção das linhas importadas do CAD certo? Podia ajudar, mas se tivesse 200 componentes que se repetem com uma sequencia, teria de movimentar na mesma um a um.

O KiCad tem na versao de desenvolvimento (podes instalar as Nightly builds) uma tool para fazer placement de arrays.
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Se fores mais hardcore, podes usar Python
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Nao faço ideia o que é uma nightly builds nem como se instala e muito menos como se usam scripts em python no kicad, mas vou tentar ver as tais opções.

Se não for pedir muito e se quiserem, quem disse que não era preciso tal função ou que era fácil de o fazer de outra maneira, conseguiriam realizar um video de 5 ou 10 minutos com por exemplo este exemplo e replicar no vosso software ao vosso jeito ou com a funções que falaram? (LVirtual=software?, senso=software? KammutierSpule e beirão=kicad?)



p.s.: Até era interessante que o pessoal mais expert pudesse ir fazendo uns vídeos tutoriais em bom Português e que o fórum tivesse uma secção para os vídeos tutoriais. Há coisas que ditas e para quem não está dentro do vocabulário mais técnico ou proprio e que não dê para ser explicado sem ser possível resumir ou que não mace, um pequeno video poderia ajudar mais que mil palavras. Até poderia ser cedido ao fórum para colocar no youtube e receber umas coroas para ajudar pagar as despesas.
« Última modificação: 26 de Julho de 2017, 23:43 por brunus »

Offline jm_araujo

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Re: Que regras devemos ter em conta no desenho duma PCB?
« Responder #28 em: 26 de Julho de 2017, 23:44 »

Offline LVirtual

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Re: Que regras devemos ter em conta no desenho duma PCB?
« Responder #29 em: 27 de Julho de 2017, 08:20 »
Método manual no Kicad mas sem olhómetro:
http://www.instructables.com/id/Make-PCB-Pattern-of-LEDs-Arranged-in-a-Circle/

Bom, o olhómetro que me referi era esse tipo de metodo. ;)
Basta ler o que eu propus e o que esta nesse video. ;)
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